2020年臭氧催化氧化计算书
臭氧氧化设计
1. 臭氧氧化1.1.功能描述臭氧氧化法主要用于：①水的消毒:臭氧是一种广谱速效杀菌剂，对各种致病菌及抵抗力较强的芽孢、病毒等都有比氯更好的杀灭效果,水经过臭氧消毒后,水的浊度、色度等物理、化学性状都有明显改善.化学需氧量(COD)一般能减少50~70%。
用臭氧氧化处理法还可以去除苯并(a)芘等致癌物质。
①去除水中酚、氰等污染物质:用臭氧法处理含酚、氰废水实际需要的臭氧量和反应速度，与水中所含硫化物等污染物的量和水的pH值有关，因此应进行必要的预处理。
把水中的酚氧化成为二氧化碳和水，臭氧需要量在理论上是酚含量的7.14倍。
用臭氧氧化氰化物，第一步把氰化物氧化成微毒的氰酸盐，臭氧需要量在理论上是氰含量的1.84倍;第二步把氰酸盐氧化为二氧化碳和氮，臭氧需要量在理论上是氰含量的4.61倍。
臭氧氧化法通常是与活性污泥法联合使用，先用活性污泥法去除大部分酚、氰等污染物，然后用臭氧氧化法处理。
此外，臭氧还可分解废水中的烷基苯磺酸钠(ABS)、蛋白质、氨基酸、有机胺、木质素、腐殖质、杂环状化合物及链式不饱和化合物等污染物。
①水的脱色:印染、染料废水可用臭氧氧化法脱色。
这类废水中往往含有重氮、偶氮或带苯环的环状化合物等发色基团，臭氧氧化能使染料发色基团的双价键断裂，同时破坏构成发色基团的苯、萘、蒽等环状化合物，从而使废水脱色。
臭氧对亲水性染料脱色速度快、效果好，但对疏水性染料脱色速度慢、效果较差。
含亲水性染料的废水，一般用臭氧20~50毫克/升，处理10~30分钟，可达到95%以上的脱色效果。
1.2.设计要点（1）臭氧需要量计算：G=KQCG-臭氧需要量，g/hK-安全系数，取1.06Q-废水量，m3/hC-臭氧投加量，mgO3/L，应根据试验确定（2）臭氧化空气量计算：G干=G/C O3G干-臭氧化干燥空气量，m3/hC O3-臭氧化空气之臭氧浓度，g/m3，一般为10~14g/m3（3）臭氧发生器的气压计算：H＞h1+h2+h3H-臭氧发生器的工作压力，mh1-臭氧接触反应器的水深，mh2-臭氧布气装置（如扩散板、管等）的阻力损失，mh3-输气管道的阻力损失，m根据G、G干和H，可选择臭氧发生器；且宜有备用，备用台数占50%（4）臭氧接触反应器计算：V=Qt 60V-臭氧接触反应器的容积，m3t-水力停留时间，min，应按试验确定，一般为5~10min。
臭氧制造车间计算书
混合气体密度 1.52143g/L 混合气体体积 297.1m3/h 臭氧发生器选型
单台制造能力
4.8kgO3/h
所需台数
13台
配套空气过滤 13台 器 空气过滤器选型 阻力 50pa 冷却水系统选型
单台所需冷却 水量
10m3/h
单位臭氧所需 冷却水量
3m所需冷却 水量 所需降温 冷却水于机组 内压损
第二段混合气 24.026m3/h 体量
第三段混合气 16.017m3/h 体量 接触池总长度 29.5m
10m/s
37.643mm
总进气管
53.23458mm
臭氧制造车间（所有气体体积均为标态下）
臭氧总需要量 标准状态下氧 气密度 55.44kg/h 1.429g/L 安全系数 1.06 实际臭氧量所 58.766kg/h 需量 臭氧浓度/wt 13% 所需氧气量 452.05kg/h 标态下臭氧密 2.14g/L 度
设计水量
平均日(m3/d) 288000 日变化系数 1.1 最高日(m3/d) 316800 时变化系数 1.2 最高时(m3/h) 15840
预处理阶段
目的 组数 除嗅味、 2 单组设计流量 7920m3/h
单组设计参数如下(标准状体下)： 投加浓度 接触池长 臭氧压力 投射器所需水 0.3MPa 压 1.5mg/l 12.22222m 0.2MPa 接触时间 臭氧投加量 5min 11.9kg/h 接触池水深 单廊道宽度 6m 1.5m 超高 廊道数 0.6m 6个 接触池宽 投加方式 9m 喷射器
452kg/h -70℃ 1.16g/L
储存日期
7d
液体氧密度 单台汽化量
1.141kg/L
氧气储罐体积 66.5594m3 5.00%
臭氧催化氧化
臭氧催化氧化技术一、技术介绍：北京山美水美环保推出的臭氧催化氧化技术是基于臭氧高级氧化技术，将臭氧的强氧化性和催化剂、活性炭的吸附、催化特性结合起来，利用臭氧分子在催化剂表面产生的高反应活性自由基中间体,尤其是羟基自由基氧化去除污水中难生物降解有机物的过程。
能较为有效地解决有机物降解不完全的问题。
在污水处理，降低COD、bod、去除氨氮、脱色，提标改造，市政污水，工业废水，焦化废水，新能源废水等方面效果显著。
二、技术优势：（1）催化效率高，反应速率快，cod可降低到30，20，15；（2）高级氧化技术，cod和氨氮可以同时去除，吨水成本低；（3）臭氧投加量低，高效混合，利用率高，运营成本低；（4）集成一体化设备及工艺，占地面积小，投资成本低；（5）催化剂、活性炭使用寿命长，种类齐全适应于各种复杂污水；（6）无二次污染，不产生剩余污泥，对有机污染物的降解几乎无选择性。
三、核心产品介绍：一、臭氧发生器山美水美环保公司根据环保发展需求，推出CF-G系列大型变频臭氧发生器、大型变频臭氧机。
该机由北京山美水美环保公司研发，具有自主知识产权。
二、臭氧催化剂北京山美水美臭氧催化剂以铝基作为载体，采用贵金属材料，针对不同的污水水质，现有18种臭氧催化剂，采用多段催化剂联合技术，可以提高污水COD脱除率。
广泛应用在市政污水，工业园区污水。
各种工业废水，如化工废水，石化废水，煤化工废水，焦化废水，钢铁废水，有色矿废水，制药废水，印染废水，电子废水，反渗透浓水，垃圾渗透液等。
☆关于北京山美水美臭氧催化剂种类：1.陶瓷型（1个品种）2.铝基型（16个品种）3.炭基型（1个品种）三、臭氧高效溶气装置臭氧高效溶气装置是臭氧利用率关键设备，也直接影响运营成本。
臭氧投加五种方式：1.瀑气池（塔）：钛爆气盘，长柄滤头，高度6米要求2.射流器：采用文丘里原理气水混合（流量型设计，溶气型设计）。
3.二次射流器：水气混合物再和水混合4.溶气泵：（小型替代高水池，大型溶气泵目前没有，只有50吨/小时以下的）同样功耗，厂家差距很大。
臭氧氧化工艺核算
计算表
比磨阻 沿程阻 沿程阻 力 力 沿程阻力系数（λ） 力 (pa) （pa/m (mH2O) ) 40 4400 0.44 0.0284 200 1200 0.12 0.0304 700 4200 0.42 0.0304 196 1176 0.12 1.10
局部阻 单位阻力（pa/m) 力(pa) 290.21 595.3480 1629.1080 1557.0640 7518.96 412.16 1127.84 4579.6000 4579.6000 412.1640 412.16 1259.39 1259.39 4643 1191 3258 3114 30076 824 4511 4580 4580 824 1649 2519 2519
H4
H1： H2： H3： H4： H
管路沿程阻力 H1= 1.10 管路局部阻力 H2= 6.43 提升高度 H3= 6 设备阻力 H4= 4 系统阻力总合 H= 19.28
（mH2O） （mH2O） （mH2O） （mH2O）
2、轴功率
Q： H： η： N： N=流量（m3/h)*扬程（mH2O）/367/效率 水泵流量（m3/h) Q 100 （m3/h) 水泵扬程（m3/h) H 19.28 （mH2O） 效率 η 0.75 水泵轴功率（KW) N 8.75523 （KW)
局部阻 力 (mH2O) 0.4643 0.1191 0.3258 0.3114 3.0076 0.0824 0.4511 0.458 0.458 0.0824 0.1649 0.2519 0.2519 6.4288
ห้องสมุดไป่ตู้
H2 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 合计 H3
臭氧催化氧化计算书
一、进水条件当用于处理废水时，除要求布水布气均匀外，还要注意调查分析进水来源状况，特别注意就是否含有对催化剂产生危害得物质。
以下为部分重要得原水进水条件。
1.1pＨ催化剂适宜得酸碱运行条件为pH=3～１2，最佳得酸碱运行条件为pH=6—9,ｐＨ过低会影响催化剂寿命，并导致出水质量下降,ｐH过高会影响臭氧催化氧化得使用效果.1.2温度进水温度过高或者过低会影响臭氧得使用效果,也会对催化剂得催化效果产生影响，建议温度范围为1０—30℃,最佳运行温度为25℃.1.3氯化物氯化物过高会对催化剂得使用效果产生影响，建议氯化物得浓度在５0０0mg／L以下，氯化物最佳浓度为50０mg/L以下。
1.4臭氧投加方式臭氧分子在水中得扩散速度与污染物得反应速度就是影响去除效果得主要因素。
二、相关简图1.1催化氧化填料催化剂主要特点如下：（1）选用碘值高、吸附能力强、耐磨强度好、质量稳定可靠得优质活性炭为载体，制备得催化剂具有很大得比表面积与合适得孔结构;(2）在活性炭载体表面选择性得负载Fe、Mn等过渡金属活性组分及Ｋ、Ｎａ等碱金属催化助剂,原位促进臭氧分解成羟基自由基并降解有机物；(3) 催化剂得制备采用机械混合、成型、炭化与活化得生产工艺,活性组分在载体表面分散性良好。
催化剂填料图片如下：臭氧催化氧化填料规格参数如下：项目指标单位规格外观指标吸水率% ４5％－55%粒径ｍm 条形3—６堆积密度t／m30、４5 —0、62耐磨强度% ≥92％压碎强度N/cm ≧１10碘值mg/g ≧550活性金属含量％３％-４% 性能指标COD去除率% 40％—75％Rt(水力停留时间) min 30—６０寿命年３～５1.2进水方式臭氧催化高级氧化进水工艺流程上游出水进入臭氧催化高级氧化池，首先进入臭氧催化高级氧化池第一段,从原水取一定比例得水进行循环，在离心泵管道上设置射流溶气装置,通过溶气装置投加臭氧,达到提高臭氧气体得溶解效率，并有效减少臭氧投加量。
(完整word版)臭氧杀菌计算原理及公式
臭氧杀菌计算原理及公式根据卫生部的臭氧发生原理公式得出以下计算公式：W=CV(1-S)计算结果如下：W：需要选择机器的臭氧发生量g/h。
C：臭氧浓度10PPm，在工作状态下折算为19.63mg/m3。
V：灭菌空间总体积。
S：臭氧传递工作一个小时后臭氧自然衰退率为61%。
V=V1+V2+V3V1：洁净空间体积。
V2HV AC：系统空间体积，通常为V1*20%.V3：保持洁净区域正压补充的新风对臭氧造成的损失=HV AC系统循环总量*1-2%。
万级局部百级取2%，10万级取1.5%，30万级取1%。
注：根据以上计算公式：每克臭氧约可灭菌空间为20M3左右。
常用臭氧数据1．臭氧发生器的规格是按照臭氧产生的重量单位划分的。
臭氧产量的单位是mg/h或g/h（毫克/小时、克/小时），即臭氧发生器工作1小时能够产生多少重量单位的臭氧。
2．臭氧在空气中的浓度单位是ppm或mg/m?；臭氧在水中的浓度单位是ppm或mg/L。
换算方法：在空气中时1ppm=2 .144mg/m?；在水中时，1ppm=1mg/L3．臭氧在大气中达到一定的浓度时就会造成环境污染。
我国规定在居住环境，臭氧浓度超过0.16mg/m3时就构成空气污染；在作业场所，臭氧浓度超过0.2mg/m3时就构成污染。
4．空气中的臭氧浓度达到0.02ppm时，嗅觉灵敏的人便可察觉，称之为感觉临界值，浓度在0.15ppm时为嗅觉临界值，一般人即可嗅出，这也是卫生标准点。
研究表明，空气中臭氧浓度引起人员一定反应的浓度为0.5-1ppm，时间长了会感到口干等不适，浓度在1-4ppm会引起人员咳嗽。
原因就在于，作为强氧化剂，臭氧几乎能与任何生物组织反应。
5．在对食品厂、药厂、化妆品厂的生产车间消毒时，在车间洁净度不超过30万级时，空气中的臭氧浓度达到10-20mg/m?即可，并且要密闭作用30分钟的时间；如果同时需要对车间内已有的设备和物品消毒，臭氧浓度需要达到20-30mg/m?；如果是对10万级、万级、局部百级洁净度的车间消毒时，臭氧浓度须达到30-100mg/m3。
臭氧催化氧化计算书
一、进水条件当用于处理废水时，除要求布水布气均匀外，还要注意调查分析进水来源状况，特别注意是否含有对催化剂产生危害的物质。
以下为部分重要的原水进水条件。
1.1pH催化剂适宜的酸碱运行条件为pH=3〜12,最佳的酸碱运行条件为pH=6-9, pH 过低会影响催化剂寿命，并导致出水质量下降，pH 过高会影响臭氧催化氧化的使用效果。
1.2 温度进水温度过高或者过低会影响臭氧的使用效果, 也会对催化剂的催化效果产生影响，建议温度范围为10-30 C，最佳运行温度为25 C。
1.3 氯化物氯化物过高会对催化剂的使用效果产生影响，建议氯化物的浓度在5000mg/L 以下，氯化物最佳浓度为500mg/L 以下。
1.4 臭氧投加方式臭氧分子在水中的扩散速度与污染物的反应速度是影响去除效果的主要因素。
二、相关简图1.1 催化氧化填料催化剂主要特点如下：(1) 选用碘值高、吸附能力强、耐磨强度好、质量稳定可靠的优质活性炭为载体，制备的催化剂具有很大的比表面积和合适的孔结构；(2) 在活性炭载体表面选择性的负载Fe、Mn 等过渡金属活性组分及K、Na 等碱金属催化助剂，原位促进臭氧分解成羟基自由基并降解有机物；(3) 催化剂的制备采用机械混合、成型、炭化和活化的生产工艺，活性组分在载体表面分散性良好。
催化剂填料图片如下:规格参数如下:1.2进水方式1硼臭氧催化高级氧化进水工艺流程上游出水进入臭氧催化高级氧化池，首先进入臭氧催化高级氧化池第一段，从原水取一定比例的水进行循环，在离心泵管道上设置射流溶气装置，通过溶气装置投加臭氧，达到提高臭氧气体的溶解效率，并有效减少臭氧投加量。
溶解臭氧的污水，通过池底设置的二次混合设备，将含臭氧污水与原污水充分混合。
含臭氧的污水，混合后的污水流经固定填充的固相催化剂表面，催化剂表面具有不平衡电位差，在催化剂的作用下，激发产生羟基自由基，羟基自有基的氧化还原电位为E0=2.8ev,在如此高的氧化电位的作用下大部分难降解的有机物发生断链反应形成短链的有机物或直接被氧化至CO2和H2O。
臭氧催化氧化计算书
一、进水条件当用于处理废水时，除要求布水布气均匀外，还要注意调查分析进水来源状况，特别注意是否含有对催化剂产生危害的物质。
以下为部分重要的原水进水条件。
1.1pH催化剂适宜的酸碱运行条件为pH=3～12，最佳的酸碱运行条件为pH=6-9，pH过低会影响催化剂寿命，并导致出水质量下降，pH过高会影响臭氧催化氧化的使用效果。
1.2温度进水温度过高或者过低会影响臭氧的使用效果，也会对催化剂的催化效果产生影响，建议温度范围为10-30℃，最佳运行温度为25℃。
1.3氯化物氯化物过高会对催化剂的使用效果产生影响，建议氯化物的浓度在5000mg/L以下，氯化物最佳浓度为500mg/L以下。
1.4臭氧投加方式臭氧分子在水中的扩散速度与污染物的反应速度是影响去除效果的主要因素。
二、相关简图1.1催化氧化填料催化剂主要特点如下：(1) 选用碘值高、吸附能力强、耐磨强度好、质量稳定可靠的优质活性炭为载体，制备的催化剂具有很大的比表面积和合适的孔结构；(2) 在活性炭载体表面选择性的负载Fe、Mn等过渡金属活性组分及K、Na 等碱金属催化助剂，原位促进臭氧分解成羟基自由基并降解有机物；(3) 催化剂的制备采用机械混合、成型、炭化和活化的生产工艺，活性组分在载体表面分散性良好。
催化剂填料图片如下：臭氧催化氧化填料规格参数如下：1.2进水方式臭氧催化高级氧化进水工艺流程上游出水进入臭氧催化高级氧化池，首先进入臭氧催化高级氧化池第一段，从原水取一定比例的水进行循环，在离心泵管道上设置射流溶气装置，通过溶气装置投加臭氧，达到提高臭氧气体的溶解效率，并有效减少臭氧投加量。
溶解臭氧的污水，通过池底设置的二次混合设备，将含臭氧污水与原污水充分混合。
含臭氧的污水，混合后的污水流经固定填充的固相催化剂表面，催化剂表面具有不平衡电位差，在催化剂的作用下，激发产生羟基自由基，羟基自有基的氧化还原电位为E0=2.8ev，在如此高的氧化电位的作用下大部分难降解的有机物发生断链反应形成短链的有机物或直接被氧化至CO2和H2O。
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作者：非成败
作品编号：92032155GZ5702241547853215475102
时间：2020.12.13
一、进水条件
当用于处理废水时，除要求布水布气均匀外，还要注意调查分析进水来源状况，特别注意是否含有对催化剂产生危害的物质。
以下为部分重要的原水进水条件。
1.1pH
催化剂适宜的酸碱运行条件为pH=3～12，最佳的酸碱运行条件为pH=6-9，pH过低会影响催化剂寿命，并导致出水质量下降，pH过高会影响臭氧催化氧化的使用效果。
1.2温度
进水温度过高或者过低会影响臭氧的使用效果，也会对催化剂的催化效果产生影响，建议温度范围为10-30℃，最佳运行温度为25℃。
1.3氯化物
氯化物过高会对催化剂的使用效果产生影响，建议氯化物的浓度在5000mg/L以下，氯化物最佳浓度为500mg/L以下。
1.4臭氧投加方式
臭氧分子在水中的扩散速度与污染物的反应速度是影响去除效果的主要因素。
二、相关简图
1.1催化氧化填料
催化剂主要特点如下：
(1) 选用碘值高、吸附能力强、耐磨强度好、质量稳定可靠的优质活性炭为载体，制备的催化剂具有很大的比表面积和合适的孔结构；
(2) 在活性炭载体表面选择性的负载Fe、Mn等过渡金属活性组分及K、Na 等碱金属催化助剂，原位促进臭氧分解成羟基自由基并降解有机物；
(3) 催化剂的制备采用机械混合、成型、炭化和活化的生产工艺，活性组分在载体表面分散性良好。
催化剂填料图片如下：
臭氧催化氧化填料
规格参数如下：
项目指标单位规格
外观指
标
吸水率% 45% -55% 粒径mm 条形3-6 堆积密度t/m30.45 -0.62 耐磨强度% ≥92%
压碎强度N/cm ≧110 碘值mg/g ≧550 活性金属含量% 3% -4%
性能指COD去除率% 40%-75%
标Rt（水力停留时间）min 30-60
寿命年3~5
1.2进水方式
臭氧催化高级氧化进水工艺流程
上游出水进入臭氧催化高级氧化池，首先进入臭氧催化高级氧化池第一段，从原水取一定比例的水进行循环，在离心泵管道上设置射流溶气装置，通过溶气装置投加臭氧，达到提高臭氧气体的溶解效率，并有效减少臭氧投加量。
溶解臭氧的污水，通过池底设置的二次混合设备，将含臭氧污水与原污水充分混合。
含臭氧的污水，混合后的污水流经固定填充的固相催化剂表面，催化剂表面具有不平衡电位差，在催化剂的作用下，激发产生羟基自由基，羟基自有基的氧化还原电位为E0=2.8ev，在如此高的氧化电位的作用下大部分难降解的有机物发生断链反应形成短链的有机物或直接被氧化至CO2和H2O。
第二段、第三段取水位置分别是第一段出水和第二段出水，同样采用高效臭氧溶气装置投加臭氧，原理与第一段相同。
通过三段投加，污水中难降解有机物被充分降解，使污水达到设计
标准。
接触池内未溶解的臭氧需重新还原变为氧气，避免对大气环境造成污染。
在臭氧接触池池顶上设置有臭氧尾气分解处理设施，设计采用热触媒式臭氧尾气处理装置进行处理，将空气中残留臭氧还原为氧气，使尾气处理装置出口处臭氧浓度低于0.1ppm。
相关工程案例平面简图如下：
内部构造简图如下：
三、主要构筑物计算
1)设计总水量Q设计=K Z*Q实际
K Z为变化系数，通常取1.3；Q设计单位为m3/h。
2)总有效池容V有效=HRT*Q设计
HRT市政水取值1h，工业污水根据水质增加停留时间。
3)单座设计流量Q1=Q设计/n1
n1为座数，根据现场占地面积确定。
4)单座臭氧催化氧化反应池格数n2
反应池格数n2根据进水浓度、去除效果等因素确定，考虑
是否需要多格数串联，若多格串联，每格体积不变则臭氧
投加量逐步降低。
5)单格有效池容V单格=V有效/（n1* n2）
6)单位小时内COD消减量∆m COD=（C进水-C出水）*Q设计*1h
C进水为进水COD浓度；C出水为出水COD浓度，设计去除率为30-75%。
7)单位小时内臭氧投加量m臭氧=k1*∆m COD
k1为臭氧用量与COD消减量质量比例关系，取值范围为1:1-2:1，设计取值参考市政污水 1.2:1-1.5:1、工业污水
1.5:1-2:1。
8)臭氧发生器输出流量Q臭氧=m臭氧*k2/1h
1为单位时间，1h；k2为变化系数，通常取1.2。
9)单位时间臭氧气量Q气量= m臭氧/（1h*C臭氧浓度）
臭氧浓度根据设备效率确定; Q气量单位为m3/h。
10)臭氧催化氧化缓冲配水区高度h1=1.35-1.5m
11)总停留时间T=1h
有效池容V数值与单位小时设计进水量相同。
12)进水区高度h2=1.2-1.5m
13)滤板厚度h滤板=0.16m
工程案例套用0.16m钢筋混凝土。
14)鹅卵石厚度h鹅卵石= A1+A2+A3=0.15+0.15+0.15=0.45m
A1表示粒径200mm左右鹅卵石；A2表示粒径150mm左右鹅卵石；A3表示粒径100mm左右鹅卵石。
15)滤层停留时间t滤层=0.15-0.5h
16)滤层池容V滤层= V催化剂=Q进水*t滤层
V催化剂指改性活性炭催化剂添加量，单位m3。
17)滤料装填高度h3=V滤层/S或根据中试确定填料高度h3，则S
=V滤层/ h3
S表示构筑物底面积；h3高度要求市政水不低于1m，工业污水不低于2m。
18)滤料接触时间t接触时间= h3/ v滤速
v滤速取值范围为4-6m/h。
19)清水区高度h4
20)总有效水深H有效=V单格/S =h2+h滤板+h鹅卵石+ h3+ h4
h4高度根据此数值调整，多数取值2.5-3.5m，不固定。
21)总水深H=H有效+H超高
22)反洗风机强度Q反洗风机=S*k3
S，单位为m2，指构筑物底面积；k3指反洗强度，取值15L/(m2.s)。
23)反洗水强度Q反洗流量=S*k4
S，单位为m2，指构筑物底面积；k4指反洗强度，取值
12L/(m2.s)。
24)催化剂费用15000元/m3。
作者：非成败
作品编号：92032155GZ5702241547853215475102
时间：2020.12.13。